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自动化技术与应用是一门研究如何将自动化技术应用于各种行业和领域的学科，它涵盖了广泛的知识点和应用场景。下面将详细说明自动化技术与应用学什么，包括理论知识、实践技能以及相关案例。

一、理论知识

1. 自动化基础理论

   • 自动化系统的基本概念、组成和分类
   • 自动化系统的基本工作原理和数学模型
   • 自动化系统的性能指标和评价方法

2. 传感器与检测技术

   • 传感器的分类、原理和应用
   • 检测技术的基本概念、方法和特点
   • 传感器信号处理和转换技术

3. 执行器与驱动技术

   • 执行器的分类、原理和应用
   • 驱动技术的原理和特点
   • 执行器与驱动器的选型和匹配

4. 控制理论与技术

   • 经典控制理论（如PID控制、模糊控制、自适应控制等）
   • 现代控制理论（如最优控制、鲁棒控制、智能控制等）
   • 控制系统设计、仿真和优化

5. 通信与网络技术

   • 通信技术的基本原理和协议
   • 工业以太网、现场总线等网络技术
   • 网络安全与数据传输

6. 人工智能与大数据

   • 人工智能基本理论和方法（如机器学习、深度学习等）
   • 大数据技术在自动化领域的应用
   • 人工智能与自动化技术的融合

二、实践技能

1. 自动化系统设计与调试

   • 系统需求分析
   • 硬件选型与配置
   • 软件编程与调试
   • 系统集成与测试

2. 自动化设备维护与管理

   • 设备故障诊断与维修
   • 设备性能监测与优化
   • 设备管理策略与制度

3. 自动化项目管理

   • 项目策划与组织
   • 项目实施与监控
   • 项目验收与评价

三、案例解析

1. 制造业自动化

   • 案例一：某汽车制造厂的自动化生产线。该生产线采用PLC、机器人、视觉检测等技术，实现了从原材料到成品的自动化生产。
   • 案例二：某食品加工厂的自动化包装线。该包装线采用自动化控制技术，实现了食品的自动称重、包装、检验和输送。

2. 农业自动化

   • 案例三：某蔬菜种植基地的自动化灌溉系统。该系统采用土壤湿度传感器、气象站、智能控制器等技术，实现了蔬菜的自动化灌溉。
   • 案例四：某奶牛养殖场的自动化挤奶系统。该系统采用牛奶质量检测、自动挤奶、消毒等技术，提高了养殖场的生产效率。

3. 交通自动化

   • 案例五：某城市交通信号控制系统。该系统采用智能交通信号控制、车辆检测、交通流量分析等技术，提高了城市交通的运行效率。
   • 案例六：某高速铁路自动驾驶系统。该系统采用卫星导航、车载传感器、自动控制等技术，实现了高速铁路的自动驾驶。

通过以上理论知识和实践技能的学习，学生将能够掌握自动化技术与应用的基本原理和方法，为未来的职业发展奠定坚实基础。